[發(fā)明專利]采用多芯片堆疊結(jié)構(gòu)的功率分立器件及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010655248.7
• 申請日: 2020-07-09
• 公開（公告）號: CN111799251B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊伊杰;蔣衛(wèi)娟;緱娟;孫炎權(quán)
• 申請（專利權(quán)）人: 華羿微電子股份有限公司
• 主分類號: H01L25/18
• 分類號: H01L25/18;H01L23/495;H01L23/367;H01L23/373;H01L21/50;H01L21/60
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 郭永麗;侯芳

1.一種采用多芯片堆疊結(jié)構(gòu)的功率分立器件，其特征在于，包括：

散熱基板；

至少兩個芯片，其分別粘接在所述散熱基板上，或者所述至少兩個芯片以堆疊的方式粘接在所述散熱基板上；

其中，所述至少兩個芯片與所述散熱基板之間，或者所述至少兩個芯片之間，均設(shè)有導(dǎo)電銀漿層；

其中，所述導(dǎo)電銀漿層的點膠圖案為星狀或者十字狀；

其中，所述導(dǎo)電銀漿層為納米燒結(jié)銀漿層，所述納米燒結(jié)銀漿層的厚度為25um～50um；

還包括引線框架和電連接部件，所述散熱基板通過導(dǎo)電銀漿層粘接在所述引線框架上，所述至少兩個芯片與所述電連接部件連接，所述電連接部件與所述引線框架外側(cè)的外引腳直接連接；

還包括額外的電連接部件，散熱基板上至少兩個芯片外側(cè)具有一焊盤，所述至少兩個芯片分別通過額外的電連接部件與所述焊盤連接，所述焊盤上有多個導(dǎo)通孔，所述導(dǎo)通孔中電鍍金屬層，或者加入銅柱，所述焊盤與從所述引線框架延伸出的外引腳電連接。

2.如權(quán)利要求1所述的采用多芯片堆疊結(jié)構(gòu)的功率分立器件，其特征在于，所述至少兩個芯片包括第一芯片和第二芯片，所述第一芯片和所述第二芯片分別通過所述納米燒結(jié)銀漿層粘接在所述散熱基板上；或者所述第一芯片粘接在所述散熱基板上，所述第二芯片粘接在所述第一芯片上，所述第一芯片與所述散熱基板之間，所述第二芯片和所述第一芯片之間均通過所述納米燒結(jié)銀漿層粘接。

3.如權(quán)利要求1所述的采用多芯片堆疊結(jié)構(gòu)的功率分立器件，其特征在于，

所述散熱基板為絕緣鋁基板、陶瓷基板及陶瓷覆銅基板中的一種。

4.如權(quán)利要求3所述的采用多芯片堆疊結(jié)構(gòu)的功率分立器件，其特征在于，所述散熱基板為三層結(jié)構(gòu)的ALN陶瓷覆銅基板，或者三層結(jié)構(gòu)的Si₃N₄陶瓷覆銅基板，或者所述陶瓷覆銅基板為九層結(jié)構(gòu)的ALN陶瓷覆銅基板，或者九層結(jié)構(gòu)的Si₃N₄陶瓷覆銅基板。

5.一種采用多芯片堆疊結(jié)構(gòu)的功率分立器件的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

導(dǎo)電銀漿采用星狀圖案點膠，在引線框架上粘接散熱基板，進行烘烤；其中，所述散熱基板上至少兩個芯片外側(cè)具有一焊盤，所述焊盤上有多個導(dǎo)通孔，所述導(dǎo)通孔中電鍍金屬層，或者加入銅柱；所述焊盤與從所述引線框架延伸出的外引腳電連接；

導(dǎo)電銀漿采用星狀或者十字狀的點膠圖案，在所述散熱基板上粘接第一芯片，進行烘烤，再在第一芯片上粘接第二芯片后，進行烘烤，如果芯片數(shù)量超過兩個，依次粘接、烘烤；或者，所述第一芯片和所述第二芯片分別粘接在所述散熱基板上，同時烘烤，如果芯片數(shù)量超過兩個，那么分別粘接、同時烘烤，完成上芯烘烤；其中，烘烤溫度為200℃～250℃，采用溫度曲線烘烤；

對上芯烘烤后的引線框架進行等離子清洗，待壓焊；

將芯片、散熱基板及引線框架外側(cè)的外引腳需要承載大電流的部分用鋁帶鍵合機進行鋁帶鍵合連接，承載小電流的部分用金線、銅線和鋁線中的一種進行鍵合連接，完成電連接部件壓焊；或者，

在芯片、引線框架外側(cè)的外引腳及散熱基板相應(yīng)的位置上點無鉛焊膏，再將銅Clip放置在焊膏上，過回流焊，焊接銅Clip；銅Clip焊接完后，芯片、散熱基板及引線框架外側(cè)的外引腳需要承載小電流的部分用金線、銅線或鋁線進行鍵合連接，完成電連接部件壓焊；

其中，芯片包括鍵合到散熱基板上的所述焊盤，通過所述焊盤與從所述引線框架延伸出的外引腳電連接的電路徑；

其中，所述導(dǎo)電銀漿為納米燒結(jié)銀漿。

6.如權(quán)利要求5所述的采用多芯片堆疊結(jié)構(gòu)的功率分立器件的制備方法，其特征在于，在采用導(dǎo)電銀漿的星狀或者十字狀的點膠圖案，在引線框架上粘接散熱基板，進行烘烤之前，還包括：

對芯片進行晶圓減薄、劃片，備用；

當(dāng)所選框架為裸銅框架時，上芯前需要對裸銅框架進行等離子清洗；利用氬氣及氬氫混合氣體，對所述引線框架進行等離子清洗，備用。

7.如權(quán)利要求5所述的功率分立器件的制備方法，其特征在于，還包括：

所述電連接部件壓焊后，在引線框架的載體和打線管腿上均勻噴灑一層增粘劑，待干燥，完成噴膠；

噴膠后，將電連接好的引線框架、芯片、散熱基板和電連接部件，進行塑封，完成塑封；

塑封后，對引線框架沒有塑封的部分，電鍍一層厚度為10-25微米的錫，烘干，備用；

將錫化后的引線框架，切割分離成單獨的器件，并對管腳進行引腳成型，形成功率分立器件；

對功率分立器件進行功能參數(shù)的測試后，包裝入庫。